電機對插骨架作為現代電機設計的核心組件,在電氣絕緣、結構支撐和熱管理方面發揮著不可替代的作用。隨著新能源汽車、工業自動化等領域的快速發展,對電機對插骨架的性能要求日益提高,精密注塑技術因此成為滿足這些嚴苛需求的關鍵制造工藝。
一、注塑電機對插骨架的關鍵性能指標與加工挑戰
電機對插骨架作為電機定子的核心絕緣部件,其性能直接影響電機的可靠性、效率和使用壽命。在注塑加工過程中,既要滿足嚴格的性能要求,又要克服制造上的技術難點。
1、電機對插骨架關鍵性能指標要求
1. 高絕緣性能
電機運行時需承受高電壓,因此對插骨架必須具備優異的電氣絕緣性,防止短路或漏電。通常采用PEEK、PPS等高絕緣性工程塑料,其耐漏電起痕指數(CTI)遠高于傳統材料,確保在高壓環境下穩定工作。
2. 耐高溫穩定性
電機運行過程中會產生大量熱量,對插骨架材料需在高溫下保持機械強度和尺寸穩定性。例如,PEEK可在250℃下長期使用,而PPS耐溫達200℃以上,避免因熱變形導致的結構失效。
3. 尺寸精密性
對插骨架的插接部位公差通常需控制在極窄范圍內,以確保與鐵芯、繞組的精準配合。尺寸偏差可能導致裝配困難、電磁噪音增加或機械應力集中,影響電機整體性能。
4. 機械強度與抗疲勞性
對插骨架需承受繞線張力、振動及長期機械載荷,因此材料需具備良好的抗沖擊性和抗疲勞性。玻纖增強塑料可提升剛性,但需平衡玻纖含量對模具磨損的影響。
2、注塑電機對插骨架加工挑戰
1. 薄壁注塑的工藝控制
為提升槽滿率,現代骨架設計趨向超薄壁結構,但過薄易導致充填不足、縮痕或應力集中。需優化注塑參數(如熔體溫度、注射速度)以確保成型質量。
2. 插接部位的精度控制
插接結構若存在軸線偏移或收縮不均,會導致裝配不良。在實際案例中,保壓壓力和模具溫度對尺寸穩定性影響顯著,需通過模流分析優化工藝。
3. 熔接線強度問題
復雜結構對插骨架在注塑時易形成熔接線,降低局部強度。通過調整澆口位置、提高熔體溫度或優化匯合角度,可改善熔接線的機械性能。
4. 內應力與變形控制
冷卻不均或殘余應力可能導致對插骨架翹曲,影響最終裝配。合理的冷卻系統設計、模溫控制及后處理(如退火)可減少變形風險。
三、精密注塑:塑造高性能對插骨架的經濟與工藝雙贏之道
面對如此苛刻的材料和性能要求,精密注塑加工技術脫穎而出,成為制造電機對插骨架的解決方案,帶來顯著的經濟效益和工藝優勢:
1. 高精度精度,一次成型:
精密模具結合先進的注塑工藝,可穩定成型復雜幾何形狀、超薄壁厚、高尺寸精度(公差±0.02mm)和高表面光潔度的對插骨架。省去大量二次機加工,大幅降低廢品率和制造成本。
2. 復雜結構集成化:
精密注塑可一體成型包含卡扣、導向槽、端子固定結構、等復雜特征,減少零件數量和組裝工序,提高結構強度和生產效率,降低人工成本。
3. 高效率與可靠性:
注塑成型周期短,自動化、參數化的精密注塑過程確保骨架產品具有高度一致的關鍵尺寸和性能,保障電機裝配順暢和整體運行可靠性,減少因骨架問題導致的電機故障。